مقدمة في البرمجة بلغة جافا

البرمجة موجودة في كل تطبيق نستخدمه

كل تطبيق منها مجموعة تعليمات كتبها مبرمجون بإحدى لغات البرمجة. البرمجة هي كتابة تعليمات مرتبة يفهمها الحاسوب، لحل مشكلة أو تنفيذ مهمة. واليوم نكتب أول تعليماتنا بلغة جافا.

الآلة الحاسبة تأخذ بيانات وتعالجها وتعرض نتيجة

بيانات، ثم معالجة، ثم مخرجات: نمط يتكرر في معظم البرامج التي ستكتبها.

public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(2 + 3);
    }
}

5

الحاسوب ينفّذ ما نكتبه حرفيًا، ولا يخمّن قصدنا

وضوح التعليمات وترتيبها جزء أساسي من البرمجة. توقّع ناتج البرنامجين التاليين قبل كشف الإجابة.

public class Literal {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Helo, Jaba!");
    }
}

Hello, Java!

Helo, Jaba!

Error

Helo, Jaba!

public class Order {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("C");
        System.out.println("A");
        System.out.println("B");
    }
}

A
B
C

C
A
B

C A B

C
A
B

تعلّم جافا يشبه تعلّم لغة جديدة

تعلّم جافا يعرّفك بمفاهيم مشتركة بين لغات كثيرة، مثل المتغيرات والشروط والتكرار. لكن لكل لغة قواعدها وخصائصها؛ فتعلّم جافا لا يعني إتقان كل اللغات.

المتغير اسم يحتفظ بقيمة يستخدمها البرنامج

• البرنامج يحتاج أحيانًا إلى الاحتفاظ بقيم أثناء عمله.
• العدد 2 ليس متغيرًا؛ المتغير اسم يحتفظ به.
• يمكن تغيير القيمة لاحقًا، ويبقى الاسم كما هو.
• المتغيرات لا تقتصر على الأعداد.

public class TwoNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        int firstNumber = 2;
        int secondNumber = 3;
        System.out.println(firstNumber + secondNumber);
    }
}

5

ثلاثة أطراف تعمل معًا عند تشغيل أي برنامج

ثلاثة مصطلحات نحتاجها قبل أن نبدأ

أين نكتب البرنامج؟ وكيف نشغّله في NetBeans 8؟ نبدأ بالتفريق بين ثلاثة أسماء تتكرر كثيرًا.

Java 8

JDK 8u111

NetBeans IDE 8.2

يمر البرنامج بأربع محطات: من .java إلى javac إلى .class إلى JVM

1. ملف المصدر: FirstProgram.javaهنا نكتب التعليمات بلغة Java، وهو نص يقرؤه البشر.
2. المترجم: javacيفحص قواعد الكود. فإذا وجد خطأ توقف وعرض رسالة، وإلا ترجم الكود.
3. الكود الوسيط: FirstProgram.classينتج المترجم ملفًا فيه bytecode، وهي تعليمات تفهمها آلة جافا الافتراضية.
4. آلة جافا الافتراضية: JVMتنفّذ JVM الكود الوسيط على جهازك، بمساعدة نظام التشغيل والمعالج.

public class Path {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Compiled, then run by the JVM");
    }
}

Compiled, then run by the JVM

إنشاء أول مشروع في NetBeans 8 بخمس خطوات، وثلاث مناطق فقط في الشاشة

1. افتح نافذة المشروعFile ثم New Project، أو Ctrl+Shift+N.
2. اختر نوع المشروعJava ثم Java Application، ثم Next.
3. سمِّ المشروعFirstProgram، وأبقِ الخيار Create Main Class مفعّلًا، ثم Finish.
4. افتح الصنف الرئيسيFirstProgram.java يُفتح تلقائيًا، وفيه main.
5. شغّل المشروعRun Project، أو F6، أو زر التشغيل الأخضر.

Output - FirstProgram (run)
run:
Hello, Java!
BUILD SUCCESSFUL (total time: 0 seconds)

أول برنامج: سطر واحد يطبع رسالة على الشاشة

1. اكتب السطر داخل قوسي main
2. توقّع الناتج قبل التشغيل
3. شغّلفي المختبر اضغط F6، وهنا زر «تشغيل» أو Ctrl+Enter.
4. غيّر الرسالة وشغّل مرة أخرى

package firstprogram;

public class FirstProgram {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, Java!");
    }
}

Hello, Java!

public class Welcome {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, Java!");
    }
}

Welcome to Java

public class Welcome {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome to Java");
    }
}

الزر «تتبّع سطرًا سطرًا» يريك البرنامج وهو ينفّذ كل سطر

في هذا الموقع متتبّع (debugger) مع كل برنامج: يوقف البرنامج قبل كل سطر لتراه يعمل خطوة خطوة. وهو أفضل طريقة لفهم برنامج لا يفعل ما توقعته.

1. اضغط «تتبّع سطرًا سطرًا»يتوقف البرنامج، ويتلوّن السطر الذي سيُنفَّذ بعد لحظة. لم يُنفَّذ بعد.
2. اضغط «السطر التالي» أو F8يُنفَّذ السطر. انظر إلى الناتج أسفل المحرر، ثم توقّع ما سيحدث بعدها.
3. اضغط «متابعة» أو F9يكمل البرنامج بقية الأسطر دون توقف.

public class Trace {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Line one");
        System.out.println("Line two");
        System.out.println(2 + 3);
    }
}

Line one
Line two
5

علامات التنصيص تغيّر معنى ما نكتبه

public class NoQuotes {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(2 + 3);
    }
}

5

2 + 3

23

5

public class WithQuotes {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("2 + 3");
    }
}

5

2 + 3

"2 + 3"

2 + 3

public class Quotes {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(2 + 3);
        System.out.println("2 + 3");
    }
}

5
2 + 3

public class SumTwice {
    public static void main(String[] args) {
        // Write two println statements here

    }
}

4 + 6
10

public class SumTwice {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("4 + 6");
        System.out.println(4 + 6);
    }
}

رسالة الخطأ تدلّنا على مكان التصحيح

الخطأ معلومة تساعدنا على التصحيح، وظهور رسائل الخطأ أثناء التعلّم أمر طبيعي. في NetBeans تظهر علامة حمراء بجانب رقم السطر، وخط أحمر تحت موضع الخطأ. قف بالمؤشر على العلامة لتقرأ الرسالة.

public class Welcome {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome")
    }
}

public class Welcome {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome");
    }
}

Welcome

public class Welcome {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome);
    }
}

public class Welcome {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome");
    }
}

Welcome

طريقة العمل في كل تمرين، واختصارات توفّر الوقت

public class Routine {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("10 + 5");
        System.out.println(10 + 5);
        System.out.println("Done");
    }
}

10 + 5
15
Done

• للجدد على لوحة المفاتيح: حوّل لغة الكتابة إلى الإنجليزية قبل كتابة الكود (Alt+Shift).
• الأقواس الهلالية ( ): Shift مع الرقمين 9 و0.
• الأقواس المعقوفة { }: Shift مع المفتاحين المجاورين لحرف P.
• علامة التنصيص ": Shift مع المفتاح المجاور لمفتاح الفاصلة المنقوطة.
• الفاصلة المنقوطة ;: المفتاح المجاور لحرف L.

تمرين ختامي: برنامج يطبع ثلاثة أسطر

public class FirstProgram {
    public static void main(String[] args) {
        // Write your three println statements here

    }
}

Ahmed
My first Java program
15

public class FirstProgram {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Ahmed");
        System.out.println("My first Java program");
        System.out.println(10 + 5);
    }
}

أسئلة المراجعة

public class Review {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("10 + 5");
        System.out.println(10 + 5);
    }
}

10 + 5
15

15
15

10 + 5
10 + 5

15
10 + 5

10 + 5
15